Hvordan oppnår en girkasse for en kvart sving effektiv dreiemomentforsterkning og selvlåsende funksjon?

Momentforsterkning: Den mekaniske logikken i overføringsforholdsdesign
Momentforsterkningsfunksjonen til en Kvartals-girkasse er basert på transmisjonsforholdet utforming av ormen og ormutstyret. Dens kjerneformel er:
Utgangsmoment = inngangsmoment × Transmisjonsforhold
Overføringsforholdet bestemmes av antall ormhoder (Z1) og antall orm girtenner (Z2):
Overføringsforhold I = Z2 / Z1
For eksempel, når antallet ormhoder er 1 (enstart orm) og antall orm girtenner er 50, er transmisjonsforholdet 50: 1, og inngangsmomentet på 50n · m kan forsterkes til 2500n · m. Ved å justere antall orm girtenner, kan dreiemomentforsterkningsområdet 5: 1 til 100: 1 oppnås fleksibelt.

Engineering Practice of Transmission Ratio Design
Liten overføringsforhold (5: 1-20: 1): Egnet for lysbelastningsforhold som ventiler og porter, som må ta hensyn til overføringseffektivitet og responshastighet.
Stort overføringsforhold (20: 1-100: 1): Brukes i tunge belastningsscenarier som kraner og vinsjer, og lagerkapasiteten til ormgir må forbedres.
For eksempel, i ventilkontrollen av kjernekraftverk, må girkassen motstå virkningen av høye temperaturer og høytrykksmedier. Det store transmisjonsforholdsdesignet kan sikre den nøyaktige kontrollen av ventilåpning og lukking.

Selvlåsende funksjon: Det mekaniske prinsippet om helixvinkeloptimalisering

1. Den mekaniske naturen til selvlåsende egenskaper

Den selvlåsende funksjonen til ormgir stammer fra forholdet mellom helixvinkelen (λ) og friksjonsvinkelen (φ). Når helixvinkelen er mindre enn friksjonsvinkelen, kan ikke ormhjulet snu ormen, og danne selvlåsing. Det matematiske uttrykket er:

λ <φ
Friksjonsvinkelen bestemmes av materialfriksjonskoeffisienten (μ):

φ = Arctan (μ)

For eksempel er friksjonskoeffisienten for bronseormhjul og stålorm omtrent 0,1, tilsvarende en friksjonsvinkel på 5,7 °, så helixvinkelen må være mindre enn denne verdien for å oppnå selvlåsing.

2. Engineering av anvendelse av selvlåsende funksjon
Anti-reverse beskyttelse: I scener som heiser og kraner kan den selvlåsende funksjonen forhindre at belastningen beveger seg i motsatt retning på grunn av tyngdekraft eller ytre krefter, og dermed unngå ulykker.
Forbedret posisjonsnøyaktighet: I CNC-maskinverktøy og robotfuger kan den selvlåsende funksjonen eliminere overføringsklarering og forbedre posisjonsnøyaktigheten til ± 0,01 mm.
For eksempel, i skipsstyringssystemet, kan den selvlåsende funksjonen til girkassen sikre at rorbladet forblir stabilt i tøffe havforhold og unngår gjesten.

Innovasjon i materialer og prosesser: Støtte for overføring med høy effektivitet
1. ormmateriale: slukkingsprosess med høye styrke-legeringsstål
Som kjernekomponenten for momentoverføring, må ormen tåle høyt stress og slitasje. Det typiske materialet er 40crnimoa, som kan nå en hardhet på 58-62HRC etter slukking av behandling og en strekkfasthet på mer enn 1000MPa. Slukningsprosessen danner en martensittisk struktur gjennom rask avkjøling, noe som forbedrer materialets hardhet og slitasje motstand betydelig.

2. Ormutstyrmateriale: Sjokkabsorberende egenskaper ved bronseegering
Worm Gear -materialet må ta hensyn til både slitestyrke og støtdemping. Tinnbronse (ZCUSN10PB1) er førstevalget på grunn av sin høye strekkfasthet (≥300MPa) og lav friksjonskoeffisient (0,05-0,1). Dets støtdempingegenskaper er avledet fra plastisk deformasjonsevne til kobbermatrisen, som kan absorbere påvirkningsenergi og redusere vibrasjonsstøy.

3. Prosessinnovasjon: Synergistisk optimalisering av sliping og smøring
Ormsliping: CBN sliphjul brukes til superfin sliping, og tannoverflatens ruhet ra≤0,4μm sikrer mesh -nøyaktighet.
Smøresystem: Gjennom kombinasjonen av oljetåke smøring og tvangsmøring dannes en stabil oljefilm for å redusere friksjonskoeffisienten til under 0,03.
For eksempel, i vindkraftgirkasser, kan smøredesignet av ormehjul øke overføringseffektiviteten til mer enn 97%.

Bruksscenarier: Fra industrielle ventiler til high-end utstyr
1. Industriell ventilkontroll
I bransjer som petroleum, kjemisk og elektrisk kraft, må ventiler drevet av kvart sving girkasser tåle virkningen av høye temperaturer og høytrykksmedier. Momentforsterkningsfunksjonen sikrer at ventilen åpnes og lukkes raskt, og dets selvlåsende egenskaper forhindrer at mediet strømmer tilbake. For eksempel, i kjølevannssystemet til et kjernekraftverk, må girkassen fungere stabilt ved en høy temperatur på 300 ° C.

2.
I kraner, vinsjer og andre scenarier må girkassen motstå masse titalls tonn. Det store overføringsforholdet kan forsterke det motoriske dreiemomentet til tusenvis av Newton-meter, og den selvlåsende funksjonen forhindrer at belastningen ved et uhell faller. For eksempel, i portkraner, må girkassen for eksempel overstige 10 år.

3. High-end utstyrsfelt
I felt som luftfart og robotikk som krever ekstremt høy presisjon og pålitelighet, blir de selvlåsende egenskapene og posisjonsnøyaktigheten til girkassen nøkkelen. For eksempel, i satellitt -holdningskontrollsystemer, må girkassen opprettholde en posisjonsnøyaktighet på ± 0,001 ° i et vakuummiljø.